[发明专利]基于会聚光路同步移相偏振干涉技术的面型偏差检测方法

摘要

本发明涉及一种基于会聚光路同步移相偏振干涉技术面型偏差检测方法，在偏振分束器正下方自下而上依次固定有聚光标准镜、激光扩束镜和激光光源，在偏振分束器和激光光源之间还设置有起偏器；在偏振分束器正右方自左向右依次固定有第一1/4波片和待测镜片；偏振分束器正左方自右向左依次固定有第三1/4波片、二维正交光栅、检偏器阵列和接收屏；偏振分束器正上方自下而上依次固定有第二1/4波片和光学样板。采用同步移相和偏振干涉的方法，可使两相干光束有近似相等的光强，条纹亮度可调节，能抑制杂散光等光学噪声的影响，大大提高镜片检测的精度，使用方便，并可实现在接收屏上接收四幅依次移相90°的干涉图，有助于在线加工人员修整光圈。

主权项

一种基于会聚光路同步移相偏振干涉技术面型偏差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在偏振分束器正下方自下而上依次固定有聚光标准镜、激光扩束镜和激光光源，在偏振分束器和激光光源之间还设置有起偏器；在偏振分束器正右方自左向右依次固定有第一1/4波片和待测镜片；偏振分束器正左方自右向左依次固定有第三1/4波片、二维正交光栅、检偏器阵列和接收屏；偏振分束器正上方自下而上依次固定有第二1/4波片和光学样板；激光扩束镜的中心轴线与光学样板的的光轴相交于偏振分束器的胶合面中心，接收屏垂直于光学样板的光轴；步骤S2:从激光光源出射的光束入射到激光扩束镜，激光扩束镜将光束直径扩大，并调整为平行光，聚光标准镜将整形后的光束会聚在光学样板的曲率中心，经过聚光标准镜的光束进入起偏器成为线偏振光，之后垂直于偏振分束器下方平面入射，在偏振分束器的胶合面分成一束透射光束和一束反射光束；步骤S3：透射光束以垂直于偏振分束器的上方平面方向经过第二1/4波片，射向光学样板的基准面，经反射后沿原光路返回，再次经过第二1/4波片，接着经过偏振分束器的胶合面反射以垂直于左方平面的方向，依次经过第三1/4波片、二维正交光栅、检偏器阵列射向接收屏，形成参考波前；反射光束以垂直于右方平面的方向经过第一1/4波片，射向待测镜片的基准面，经反射后沿原光路返回，再次经过第一1/4波片，透射过偏振分束器的胶合面以垂直于左方平面的方向，依次经过第三1/4波片、二维正交光栅、检偏器阵列射向接收屏，形成测试波前；步骤S4：参考波前与测试波前汇合后形成干涉，沿待测镜片光轴方向前后调节待测镜片，在接收屏处观察到对应形成的干涉条纹；步骤S5：采集干涉条纹数最少的干涉图样，处理得到的干涉图样，从而得到待测镜片基准面的光圈数，并且测量光学样板的基准面的曲率半径，设定光学样板曲率半径为R_r，光学样板的直径为D，光圈数为N，则光学样板与待测镜片基准面的曲率半径之差△R与光圈数N的关系式为：；式中λ为检测波长，由上式可知，若已知光学样板曲率半径为R_r，则可求得待测镜片的基准面的曲率半径R_t为：。